《数控加工编程与操作》理实一体化教学研究

胡登洲 安铃芝 白凤光 林盛

【摘要】：通过对企业行业调研和校内外专家深入探讨、实践，对专业和课程标准进行修订。以理实一体化课程数控加工编程与操作为例，基于工作过程为导向，对课程学习资源、考核方式、学习内容、学习目标进行标准化的教学设计。

【关键词】：数控加工编程与操作;工作过程;教学设计

Abstract：Through to the enterprise industry research and expert face-to-face in-depth discussion and practice， to professional and curriculum standard revision。Daniel real integration course nc machining programming and operation， for example， based on the working process as the guidance， for course resources， evaluation methods， learning content， learning target to standardize teaching design

Keyword：The nc machining programming and operation， Working process， Instructional design

引言

为适应数控加工技术在飞机制造业中的发展，我院从80年代中期率先在制造类专业中开设‘数控加工程序编制课程，培养学生认识和掌握数控机床在复杂零件加工中的用途和数控加工程序编制的方法，重点学习手工编程的方法，介绍早期自动编程的基本思路和实现方法。随着数控技术的普及，90年代以来，在制造类专业中相继开设了‘数控机床、‘数控加工工艺与编程等课程，培养学生理解和掌握数控机床的基本原理、结构与特点以及数控技术在制造业中的应用。1994年我院举办机电技术应用专业高职班，开设的‘数控原理与伺服系統、‘数控机床、‘数控加工工艺与编程等作为该专业的主干专业课程，更新了教学内容，培养学生数控机床操作能力并重点突出了数控加工的工艺设计问题，对毕业生适应企业技术发展要求起到了积极作用。2001年该专业成为国家教改试点专业，根据胜任职业岗位的要求，进一步进行了人才培养模式和课程体系的改革。在学历教育中导入职业技能培养，将学历教育覆盖职业资格培训，使课程教学内容全面融入职业技能鉴定的应知与应会。依靠校内外的数控实训基地，将职业技能鉴定纳入到专业教学计划之中，构建了理论与实践相融合的新的专业课程教学体系。根据数控技术的发展和企业人才要求的变化，重组课程内容，加强实践教学，将‘数控机床改为‘数控机床与操作课程，并采用多种形式的教学方式和先进的教学手段实施教学，使学生掌握数控机床的使用技术并获得相应的职业资格证书。2006年被教育部、财政部确定为首批国家示范性高等职业院校，在此项目的推动下，同时借鉴国内外先进职业教育思想、方法和经验的基础上，按照工作过程系统化的理念，根据目前数控技术的应用实际和未来发展，通过独创的“3343”高职课程开发方法，以校企合作方式开发的数控技术专业教学标准，用于规范和指导‘数控机床与操作这门课程的课程标准。2014年根据企业和行业的调研结果，对各类数控加工职业岗位从业人员所掌握的典型知识内容、技能、和能力素质进行修订，引入了职业能力和素养培养，课程改名为‘数控加工编程与操作。

一、课程教育目标

数控加工编程课程标准源于数控专业专业培养标准，按照行动导向，学做合一的原则编制，标准体现出任务式的学习内容、学习过程、产品式的考评，企业化管理、立体式的资源，双师式的指导，其课程是理实一体化课程，总共课时132H，其中实训课时100H，理论课时32H，大二第二学期开课，讲解理论的同时，需要练习操作实践到校内实训基地。如下图1所示是我院数控实训基地。

图1 航院数控实训基地

根据企业和行业的调研结果，对数控加工编程与操作课程标准进行修订如下：

（一）知识目标

掌握数控车、數控铣、数控加工中心、数控线切割基本操作;掌握数控车、数控铣、数控加工中心、数控线切割的程序编制;了解常用数控机床的基本结构与组成;了解常用数控机床的功能与用途;掌握常用数控机床的操作方法;掌握常用数控机床的日常维护保养方法;具备常用数控机床简单故障诊断与排除能力。

（二）能力目标

能够用数控车加工出简单轴类、套类零件;能够用数控铣加工出简单平面类零件;能够用数控加工中心加工出孔系类零件;能够操作数控线切割机床;

（三）素质目标

养成诚信、敬业、科学、严谨的工作态度，培养自学、沟通与团队协作能力，养成严谨、审慎、精细、诚实的工作态度和较强的法律法规、安全、质量、效率、保密及环保意识，具有良好的职业道德素质。

二、课程与其他课程关系

本课程学习需要前期课程支撑，也为后前课程奠定理论和实践基础。

表1 数控加工编程与操作需前期课程支撑

序号 前期课程名称 为本课程支撑的主要能力

1 机械制图 掌握机械图知识和公差配合知识，熟悉制图标准;具备识图能力。

2 数控技术导论 了解数控技术概念及内涵;认识数控加工的应用领域;认识数控加工设备。

3 专业英语 掌握数控技术基本词汇;能够阅读数控技术相关资料。

4 机工实习 了解产品制造过程;掌握机械加工工艺方法及其应用;掌握常见刀具、夹具的选择和使用;掌握简单零件加工方法。

数控加工编程与机床为后期‘数控加工实训、‘生产组织与质量管理、‘毕业设计（顶岗实习）提供数控机床操作、程序编制能力。

三、课程的教学内容与学时

对于数控专业的学生，毕业后主要工作岗位群是车削加工和铣削加工，所以在课时安排上有所侧重。

表二 教学模块和学时分配

序号 学习模块 学时 教学形式

1 模块一 数控机床认识 4 讲授

2 模块二 数控加工编程基础 6 讲授、练习

3 模块三 数控车削加工编程与操作 46 讲授、示范、模仿、练习

4 模块四 数控铣削加工编程与操作 50 讲授、示范、模仿、练习

5 模块五 加工中心编程与操作 14 讲授、实验

6 模块六 数控电火花线切割加工编程与操作 12 讲授、实验

四、课程教学设计

传统教学基本以“授课”方法为主，教师按部就班地备课上课，布置作业，批改作业，期末考试，整个教学过程以教师为中心，学生被动接受，学生学习的参与性、团队合作性体现不够，主动性得不到激发。这种以“知识为本位”、以“教师为中心”的教学模式，强调课程知识的系统性，却忽视了对学生能动性和创造性的培养，不能与企业强调的实用技能同步，难以适应社会岗位需求[1]。数控加工编程与操作课程是以零件加工过程为教学导向，以典型零件为基礎，综合理论知识、加工技能和职业修养三维为一体的设计思路，数控编程加工案例贯穿整个教学过程，通过对六个模块的教学实施，完全体现了这门课程的特色[2]。我院设计的基于工作过程的课程教学模式，激发了学生的学习积极性，如下表三所示为数控加工编程课程教学内容的设计。

五、课程评价标准、考核方式

随着本课程教学软、硬件资源的日益丰富，可以对考核方式变成一个过程考核，考试不再是走形式，而是为了督促学生学习。考评体系多元化和过程化：技能实操、理论考试、答辩结合;课堂纪律、课堂练习、课外作业、综合训练任务、项目考核、学生工作组互评等相辅助;考试不过，允许学会了再考，直至学好考过[3]。我院采用三位一体的考核方式，实行结果考核和过程监控相统一;考核结果与项目答辯相结合;职业能力与专业认证相挂钩[4]。具体的评分分数所占比例如下所示：

1考勤、作业10﹪。具体内容包括迟到（2分/次）、旷课（4分/节）、玩手机（ 5分/次）、未完成作业（ 5分/次）事后补假条将酌情扣分以及其它违纪情况。

2安全着装、机床清理、保养10﹪。如下情况扣平时成绩：穿拖鞋（5/次）、不穿工作服（8/次）、衣帽不整（2/次），女生不带帽子（5/次），都不能进入实训基地实训基地进行实践环节的练习，且有对应减分。

3车、铣、加工中心、电加工单元过程考核各占10﹪，总计40﹪。

4综合零件加工30﹪。对所加工零件根据图纸精度要求和评分标准进行检测。

5实训总结10﹪;包括两部分：最终的实训总结报告;最终的答辩成绩。